WO2016114266A1 - ブロック弁と原料容器用ブロック弁 - Google Patents

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WO2016114266A1
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port
block
flow path
diaphragm
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PCT/JP2016/050723
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剛記 小山
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株式会社キッツエスシーティー
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Definitions

  • the present invention relates to a block valve and a raw material container block valve, and in particular, is applied to a raw material container block valve used by being attached to a raw material container for supplying a liquid material to a semiconductor manufacturing apparatus.
  • the present invention relates to a block valve for a raw material container having a structure in which residual liquid does not stay.
  • a liquid for film formation such as high purity TDMAT (Tetrakis (Dimethylamino) Titanium) is used as an organic metal precursor. It is done.
  • This liquid material (TDMAT or the like) is stored in a raw material container, and a gas introduction pipe and a discharge pipe are connected to the raw material container, and an inert carrier gas such as He or N 2 is sent from the gas introduction pipe to the raw material container.
  • an inert carrier gas such as He or N 2
  • a gate valve for controlling the supply of the liquid material to the semiconductor manufacturing apparatus is provided.
  • the discharge pipe and the semiconductor are provided on the secondary side of the gate valve (on the semiconductor manufacturing apparatus side).
  • a purge pipe for introducing purge gas is branched into a supply line to the manufacturing apparatus.
  • a purge valve that is normally closed and released to introduce purge gas during the purge process.
  • a connector is attached downstream of these discharge pipe, gas introduction pipe and purge pipe, and the raw material container is connected from the supply line to the semiconductor manufacturing apparatus while the discharge pipe and gas introduction pipe are connected to the raw material container. Can be separated.
  • a purge process is performed prior to removing the raw material container from the semiconductor manufacturing equipment, and the discharge pipe and supply line are The liquid material remaining inside is removed.
  • the gate valve is closed and the purge valve provided in the purge pipe is opened to introduce the purge gas from the purge gas supply source to the purge pipe.
  • the purge gas flows from the purge pipe through the branch part through the supply line including the discharge pipe, and is discharged out of the semiconductor manufacturing apparatus.
  • the liquid material to be used is a chemical substance having a low vapor pressure such as TDMAT
  • a long-time purge process is required to completely remove the liquid material remaining in the staying portion.
  • the long time required for the purge process is a major factor that lowers the operating rate of the semiconductor manufacturing apparatus and hinders improvement in productivity. If the purge process is insufficient, the liquid material remains in the dead volume. Therefore, after that, when a raw material container containing another type of liquid material is connected to the semiconductor manufacturing apparatus and the supply of the liquid material is started, the components of the liquid material remaining in the supply line are mixed with the liquid material. As a result, the contaminated liquid material is supplied to the semiconductor manufacturing apparatus even though a high-purity or ultrahigh-purity liquid material is required.
  • Patent Document 1 proposed as a container valve of this type includes a low dead volume so that the purge process can be performed in a short time even when a high-purity liquid material having a low vapor pressure is used.
  • a structured raw material container valve manifold is known. The valve manifold is arranged in the manifold block with the diaphragm surfaces of the two diaphragm valves facing each other, a flow path connecting the valve ports of these valves, and a flow path communicating from the outside to the port ports of each valve Is provided in the manifold block.
  • the dead volume created by combining pipes and valves is not formed in the flow path in the manifold block, but is also formed in the manifold block. Since the wetted surface area of the flow path can be minimized, the purging process can be completed in a time significantly shorter than the purging time conventionally required for a liquid material having a low vapor pressure.
  • the horizontally opposed block diaphragm valve assembly that constitutes the valve manifold proposed in Patent Document 1 adopts a structure in which the diaphragms of the two diaphragm valves are arranged facing each other in order to minimize the flow path between the valve assemblies. is doing. For this reason, there is a space where the liquid material stays below the port portion communicating with the raw material container of the diaphragm valve on the side communicating with the raw material container, and the liquid material staying in this staying portion (dead volume) is caused by the purge gas. It cannot be pushed back into the raw material container.
  • the flow path that connects the diaphragm valves and the flow path that connects the valve assemblies can easily remove the liquid material by purging, but the liquid material remaining in the valve is difficult to remove. This may cause contamination of the high-purity liquid material by mixing or remaining cleaning liquid.
  • the liquid material remaining in the valve is exposed to the atmosphere, causing an oxidation reaction that may cause the valve to fail and the valve must be replaced. There is.
  • the present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to have a structure in which there is no staying part for liquid material, cleaning liquid, etc., and purge processing can be performed in a short time. It is an object of the present invention to provide a block valve and a raw material container block valve that can be used and are suitable for use of a high purity liquid material.
  • the invention according to claim 1 is the first minimum port of the first diaphragm valve disposed in an inclined state with respect to one of the main flow paths communicating with the supply path of the block body and the block body. And the other minimum of the main flow path and the second minimum port portion of the second diaphragm valve, communicate with each other at the port port of the second diaphragm valve and the supply port portion, and join the first diaphragm valve
  • the port portion and the vertical connection line are connected by a communication path, and this communication path is a block valve having an inclined inclined flow path.
  • the invention according to claim 2 is the block valve in which the supply port portion is disposed at the lowermost position of the block body at a position below the seat portion of the second diaphragm valve.
  • a tank gate valve that is a first diaphragm valve disposed in an inclined state with respect to one of the main flow paths communicating with a purge gas out port that is a supply flow path of the block body and the block body.
  • a purge gas that is connected to a minimum port portion and connected to the other of the main flow path is a minimum port portion of a purge gas introduction automatic valve that is a second diaphragm valve, and is a port port of the purge gas introduction automatic valve and a purge gas supply port portion
  • the joint port portion of the tank gate valve and the liquid phase flow path of the raw material container which is a vertical connection line are connected by a communication path, and the communication path is connected to the inclined flow path in an inclined state.
  • This is a block valve for a raw material container.
  • the invention according to claim 4 is the raw material container block valve in which the purge gas import section is disposed at the lowermost position of the block body at a position lower than the seat section of the purge gas introduction automatic valve.
  • the invention according to claim 5 is provided with an operating mechanism for operating the diaphragms provided in the casings of the first and second diaphragm valves, and a suspension-type pressing sheet member is provided on the diaphragm, and is opposed to the pressing sheet member.
  • a block valve and a raw material container in which a heater function is provided in the block body, and a material that wets the channel wall surface by heating of the heater and an oxidation source attached by exposure to the atmosphere are removed. Block valve.
  • the joint port portion can be provided at a position lower than the seal portion of the valve, and the joint port portion is perpendicular to the joint port portion.
  • the existing liquid can be pushed out of the block valve and removed. For this reason, it does not cause contamination of high-purity liquid materials due to the mixing of different types of liquids or residual cleaning liquid, and the liquid remaining in the valve is exposed to the atmosphere, which causes an oxidation reaction and causes valve failure. It will not cause Furthermore, since two diaphragm valves are joined to both ends of the main flow path of the block body via the minimum ports of each valve, the volume of the main flow path is minimized and the main flow path is closed when the first diaphragm valve is closed. Since the volume of liquid remaining in the gas can be minimized, the purge processing time can be shortened.
  • the supply port portion is disposed at the lowermost part of the block body and is connected to the port port located below the seat portion of the second diaphragm valve, so that the supply port portion is introduced from the supply port portion. Since the fluid is introduced into the valve from the lowermost position of the second diaphragm valve, the liquid present in the second diaphragm valve is transferred to the main flow path via the second minimum port by the fluid introduced from the supply port portion. The liquid is not pushed out and remains in the second diaphragm valve.
  • the tank gate valve is disposed in an inclined state
  • the joint port portion is provided at a position lower than the seal portion
  • the joint port portion and the liquid phase flow path of the raw material container are in an inclined state.
  • the liquid material existing in these flow paths can be removed by being pushed out of the block body via the purge gas out port. For this reason, high-purity liquid material is not contaminated by mixing different lot materials or remaining cleaning liquid, and the liquid material remaining in the valve is exposed to the atmosphere to cause an oxidation reaction. , It will not cause valve failure.
  • the tank gate valve is joined to one of the main flow paths of the block body, and the purge gas introduction automatic valve is joined to the other by the respective minimum ports of each valve, thereby minimizing the volume of the main flow path and closing the tank gate valve. Since the volume of the liquid material remaining in the main flow path at the time of the valve can be minimized, the remaining liquid material can be easily pushed out of the block body by the purge gas. Further, by minimizing the volume of the main flow path, the wetting area of the flow path wall surface is minimized, so that the time for removing the liquid material that wets the flow path wall surface can be shortened.
  • the purge gas import part is disposed at the lowermost part of the block body and is connected to the port port located below the seat part of the purge gas introduction automatic valve, so that it is introduced from the purge gas import part.
  • the purge gas is introduced into the valve from the lowermost position of the purge gas introduction automatic valve, and the liquid material existing in the valve is pushed up by the purge gas and pushed out from the second minimum port to the main flow path, and blocked via the purge gas out port. Since it is pushed out of the body, the liquid material does not remain in the purge gas introduction automatic valve.
  • the valve portion of the minimal port portion facing the pressing sheet member is provided with the seat portion that is in sealing contact with the pressing sheet member, the valve Since there is no need to provide a valve seat seating part on the mouth side, the volume of the minimal port portion, which is a channel that communicates the valve port and the main channel, can be minimized. Since the volume of the fluid remaining in the chamber is minimized, the purge processing time can be shortened.
  • heating with a heater decreases the viscosity of the liquid material to increase the fluidity and facilitate flow through the flow path in the block valve. Can do. Further, by heating the block body with a heater, it is possible to promote and remove the evaporation of the liquid material that wets the channel wall surface and the oxidation source (moisture, etc.) attached to the valve due to exposure to the atmosphere.
  • FIG. 1 is the front view which showed one Embodiment of the block valve in this invention, and the block valve for raw material containers.
  • B is the right side view. It is a fragmentary sectional view of Fig.1 (a).
  • FIG. 2 is an enlarged AA sectional view of FIG. It is a partially expanded sectional view of Fig.1 (a).
  • FIG. 1 is a front view which shows one Embodiment of the block valve for raw material containers in this invention.
  • It is a schematic diagram which shows other embodiment of the block valve in this invention.
  • (A) is a schematic diagram which shows the introduction path
  • FIG. 8B is a schematic diagram showing the vicinity of the discharge path in FIG. It is a schematic diagram which shows the block valve of FIG. 6 at the time of a purge process.
  • (A) is a schematic diagram which shows the introduction path
  • (B) is a schematic diagram showing the vicinity of the sheet portion of (a).
  • FIG. 10A is a schematic diagram showing the vicinity of the discharge path in FIG. 9.
  • (B) is a schematic diagram showing the vicinity of the sheet portion of (a).
  • FIG. 1 shows an embodiment of a block valve according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a partial sectional view of the block valve, and
  • FIG. 3 shows a sectional view of the block valve.
  • FIG. 4 shows a partially enlarged sectional view of the block valve.
  • a block valve 10 includes a block body 11, a first diaphragm valve 12 disposed in an inclined state with an inclination angle ⁇ with respect to the block body 11, and a horizontal state with respect to the block body 11.
  • a second diaphragm valve 13, a supply path 14, a supply port unit 15, and a connection line 16 are provided.
  • the block body 10 is made of, for example, a stainless alloy material. As shown in FIG. 2, the block body 11 includes a flow path 14a of the supply path 14, a main flow path 18, a communication path 19, a communication path 20, and a supply port section. Fifteen flow paths 15a are formed.
  • the flow path 14 a of the supply path 14 is formed vertically downward from the top of the block body 11, and the lower end of the flow path 14 a communicates with the main flow path 18.
  • the main flow path 18 is formed in communication with the lower end of the supply path 14, one end of which is joined to the first minimum port portion 21 of the first diaphragm valve 12, and the other end is the second diaphragm valve. It is joined to 13 second minimum port portions 22.
  • the communication path 19 is formed as an inclined channel having an inclination, and connects the connecting port portion 23 of the first diaphragm valve 12 and the connecting line 16 in the vertical direction to communicate with each other.
  • the communication passage 20 connects and connects the joint port portion 25 of the second diaphragm valve 13 and the flow path 15a of the supply port portion 15.
  • the supply port portion 15 is disposed at the lowermost portion of the block body 11, and the flow path 15a is formed in the horizontal direction.
  • a heater mounting hole 11 a is formed in the block body 11 in a direction orthogonal to the main flow path 18.
  • the joint port portion 23 of the first diaphragm valve 12 is below the first minimal port portion 21, And it can be provided in the lowest position in the first diaphragm valve 12.
  • the inclination angle ⁇ it is preferable to set the inclination angle ⁇ to about 45 degrees.
  • the joint port portion 23 of the first diaphragm valve 12 is provided below the first minimum port portion 21 and at the lowest position in the first diaphragm valve 12, and the joint port portion 23 and the vertical connection line 16 are inclined. Therefore, the liquid existing in the first diaphragm valve 12 easily flows out from the joint port portion 23 to the connection line 16 via the communication path 19.
  • the port port 25 of the second diaphragm valve 13 is disposed below the seat portion 27 of the second diaphragm valve 13. Is possible.
  • the port port 25 of the second diaphragm valve 13 is provided at a position lower than the seat portion 27 of the second diaphragm valve 13, the inside of the second diaphragm valve 13 from the port port 25 through the flow path 20 from the supply port unit 15.
  • the fluid (purge gas) supplied to the second diaphragm valve 13 can be supplied from the lowest position.
  • FIG. 4 the expanded sectional view of the block body 11 part of the block valve 10 shown in FIG. 2 is shown.
  • the casings 30 and 31 of the first diaphragm valve 12 and the second diaphragm valve 13 operating mechanisms 33 and 33 that operate the diaphragms 32 and 32 are provided.
  • the diaphragms 32 and 32 of the first diaphragm valve 12 and the second diaphragm valve 13 are provided with suspension type pressing sheet members 35 and 35.
  • sheet portions 26 and 27 that are in sealing contact with the pressure sheet members 35 and 35 are provided around the valve ports 36 and 37 of the minimum port portions 21 and 22 that face the pressure sheet members 35 and 35.
  • the diaphragms 32, 32 are operated by the operating mechanisms 33, 33, and the pressing sheet members 35, 35 provided in a suspended state on the diaphragm 32 are separated from and contacted with the seat portions 26, 27 of the valve ports 36, 37. Opening and closing operations are possible.
  • a suspension type pressing sheet member 35 is provided on the diaphragm 32, and is suspended on the diaphragm 32 with respect to the seat portions 26 and 27 around the valve ports 36 and 37. Since the structure is such that the pressing sheet member 37 is contacted and separated to open and close the valve, the seat portions 26 and 27 are simply finished, and there is no need to provide a recess for accommodating the sheet. For this reason, the flow paths 38 and 39 connecting the valve ports 36 and 37 of the minimum port portions 21 and 22 and the main flow path 18 can be shortened and the volume can be minimized, and remain in the flow paths 38 and 39. The amount of fluid can be minimized.
  • the sheet member 35 is made of, for example, a resin material, and an annular protrusion 35a that can be in contact with the sheet portions 26 and 27 is formed on the distal end side thereof.
  • the annular protrusion 35a is pressed against the sheet portions 26 and 27. The valve is closed.
  • the diaphragm 32 is formed in a disk shape from an elastically deformable metal material such as a stainless alloy material or a Co—Ni alloy material, but is made of a Co—Ni alloy material rather than a stainless alloy material in order to increase durability. It is preferable to do.
  • FIG. 5 one Embodiment of the block valve for raw material containers in this invention is shown.
  • symbol is used and description is abbreviate
  • the raw material container block valve 50 is attached to the tip of a discharge pipe (liquid phase flow path) 52 of the raw material container 51 through the connection line 16, and enters the raw material container 51 from a gas introduction line (not shown).
  • the flow rate of the liquid material sent out from the raw material container 51 is controlled by the pressure of the inert carrier gas such as He or N 2 introduced.
  • the raw material container block valve 50 has a tilt angle ⁇ with respect to the block body 11, a tank gate valve 55, which is a diaphragm valve disposed in an inclined state, and a horizontal position with respect to the block body 11.
  • a purge gas introduction automatic valve 56 which is a diaphragm valve arranged in a state, a purge gas out port 57, a purge gas import unit 58, and a connection line 16 are provided.
  • a manual type is used for the tank gate valve 55, but an automatic diaphragm valve may be used.
  • the automatic type is used for the purge gas introduction automatic valve 56, a manual type diaphragm valve may be used.
  • the purge gas importing part 58 is arranged at the lowermost part of the block body 11, and the flow path 58a is formed in the horizontal direction.
  • the configuration of the other raw material container block valve 50 is the same as that of the block valve 10, and the description thereof is omitted.
  • the raw material container 51 passes through the liquid phase flow path 52, the connection line 16, the communication path 19, the first minimum port portion 21, the flow path 38, the main flow path 18, and the supply path 14.
  • the flow rate of the liquid material supplied to the liquid phase flow path of the semiconductor manufacturing apparatus (not shown) can be controlled.
  • a purge gas import unit 58 By operating the purge gas introduction automatic valve 56, a purge gas import unit 58, a communication path 20, a port port 25, a second minimum port unit 22, a channel 39, a main channel 18, and a semiconductor (not shown) are supplied.
  • the purge gas supplied to the liquid phase flow path of the manufacturing apparatus can be controlled.
  • the liquid material stored in the raw material container 51 is supplied to the raw material container block valve 50 via the liquid phase flow path (discharge pipe) 52 by the pressure of an inert carrier gas such as He or N 2 .
  • an inert carrier gas such as He or N 2 .
  • the tank gate valve 55 is opened and the purge gas introduction automatic valve 56 is closed, the liquid material is connected to the connecting line 16 and the communication path of the raw material container block valve 50 as shown by the white arrow in FIG. 19, the first minimum port portion 21, the flow path 38, the main flow path 18, and the supply path 14 are supplied to the liquid phase flow path of the semiconductor manufacturing apparatus (not shown).
  • the supply flow rate of the liquid material to the semiconductor manufacturing apparatus can be adjusted by adjusting the opening of the tank gate valve 55.
  • the liquid material is attached to the wall surface of the supply path 14 of the raw material container block valve 50 or the liquid phase flow path of the semiconductor manufacturing apparatus as the liquid material is supplied, or the raw material container 51 is replaced.
  • a purge process is required.
  • the supply of the carrier gas to the raw material container 51 is stopped and the tank gate valve 55 is closed.
  • the pressure for supplying the liquid material to the semiconductor manufacturing apparatus disappears, so that the liquid material remains in the supply path 14 of the raw material container block valve 50 or the liquid phase flow path of the semiconductor manufacturing apparatus.
  • the remaining liquid material flows backward through the supply path 14, the main flow path 18, the flow path 38, and the first minimum port portion 21 and flows into the tank gate valve 55.
  • the liquid material that has flowed into the tank gate valve 55 from the first minimum port portion 21 is provided with a joint port portion 23 at the lowest position in the tank gate valve 55 that is below the first minimum port portion 21.
  • the joint port portion 23 communicates with the connection line 16 through a communication passage 19 having a downward slope, and since the connection line 16 is connected to the liquid phase flow path 52 of the raw material container 51, the joint port portion 23 and the communication passage 19 are connected. Then, it naturally (automatically) returns to the raw material container 51 via the connection line 16 and the liquid phase flow path 52. For this reason, the liquid material does not remain in the tank gate valve 55.
  • the purge gas introduction automatic valve 56 is opened and the purge gas is introduced into the raw material container block valve 50 to perform the purge process.
  • the purge gas passes through the purge import section 58, the flow path 20, the port port 25, the second minimum port section 22, the flow path 39, the main flow path 18, and the purge out port 57 as indicated by the black arrows in FIG.
  • a purge process is performed by supplying the liquid phase flow path of a semiconductor manufacturing apparatus (not shown).
  • the liquid material remaining in the supply path 14 of the raw material container block valve 50 and the liquid phase flow path of the semiconductor manufacturing apparatus is supplied via the tank partition valve 55 to the raw material.
  • the purge gas introduction automatic valve 56 is opened before the liquid material flows back to the raw material container 51. It may flow into the purge gas introduction automatic valve 56 and remain in a portion below the seat portion 27.
  • the purge gas supplied to the raw material container block valve 50 is introduced into the purge gas introduction automatic valve 56 via the purge gas import unit 58, the communication path 20, and the port port 25.
  • the port port 25 is a second minimum port unit. Therefore, the purge gas introduced into the purge gas introduction automatic valve 56 from the port port 25 remains in the purge gas introduction automatic valve 56 because it is provided at the lowest position in the purge gas introduction automatic valve 56 that is lower than 22.
  • the liquid material can be pushed up from the bottom and pushed out from the second minimum port portion 22 to the main flow path 18 outside the purge gas introduction automatic valve 56. For this reason, the liquid material does not remain in the purge gas introduction automatic valve 56.
  • the main flow path 18 is connected to the first minimum port section 21 of the tank gate valve 55 and the first minimum port section 22 of the purge gas introduction automatic valve 56 by the minimum volume flow paths 38 and 39, so The total volume of the channel 18, the channel 38, and the channel 39 is very small. For this reason, even if the liquid material remains in these flow paths due to the poor operation timing of the tank gate valve 55 and the purge gas introduction automatic valve 56, the residual amount is small, and the amount of residual material is reduced via the purge gas introduction automatic valve 56.
  • the pressure of the introduced purge gas can be easily pushed out of the raw material container block valve 50 via the purge gas out port 57.
  • the block valve and the raw material container block valve in the present invention are configured such that liquid can automatically flow out from the lowest position in the diaphragm valve, and no liquid remains in the valve.
  • the purge gas is introduced into the valve from the lowest position in the diaphragm valve, and the liquid remaining in the valve is pushed out of the valve so that the liquid does not remain in the valve.
  • the purge process can be performed reliably and the purge process time can be greatly shortened.
  • the liquid remaining in the valve is exposed to the atmosphere after removing the raw material container from the semiconductor manufacturing equipment, causing an oxidation reaction and causing the valve to fail. There is no.
  • the viscosity of the liquid material is reduced by heating the block body 11 with the heater disposed in the heater mounting hole 11a.
  • the fluidity can be improved and the liquid material can be easily returned to the raw material container 51.
  • the evaporation of the liquid material that wets the wall surface of the flow path is promoted, or the flow path inside the block body is removed by air exposure after the raw material container 51 is removed from the semiconductor manufacturing apparatus. Oxidation sources (such as water) adhering to the valve can be removed by evaporation.
  • the block valve and the raw material container block valve in the present invention are, for example, a bubbling type raw material container.
  • the control fluid can be used even if it is a gas. Even if the control fluid is a gas, the purge gas introduced into the valve from the lowest position in the diaphragm valve can effectively discharge the gas remaining in the valve outside the valve.
  • the diaphragm valve that can be connected to the main flow path only by providing a suspension type pressing sheet member on the diaphragm and providing a very small flow path on the valve port side has a flow path length formed inside the block body. This contributes to shortening, and the time for purging the gas remaining in the flow path can be shortened.
  • the block valve and the raw material container block valve in the present invention can be configured compactly with fewer parts than the conventional container valve, and the liquid supplied to the semiconductor manufacturing apparatus or the like by performing the purging process in a short time Since the purity of the material can be maintained, its utility value is very large.
  • FIG. 6 shows another embodiment of the block valve according to the present invention.
  • a block valve main body 60 of this embodiment includes a block body 61, a gas introduction side diaphragm valve 62, a discharge side diaphragm valve 63, a purge diaphragm valve 64, an introduction path 65, an introduction side connection line 66, a discharge path 67, A discharge side connection line 68 is provided.
  • the block body 61 is provided with an introduction path 65, an introduction side connection line 66, a discharge path 67, and a discharge side connection line 68 integrally or separately, and is introduced via these paths 65, 67 and connection lines 66, 68.
  • a side diaphragm valve 62, a discharge side diaphragm valve 63, and a purge diaphragm valve 64 are provided to be connectable.
  • an introduction side communication portion 70, a discharge side communication portion 71, a purge side communication portion 72, a connection flow path 73, and a communication flow path 74 for connecting them are formed inside the block valve main body 60.
  • the introduction path 65 is provided for introducing a carrier gas such as an inert gas, and the introduction side connection line 66 is provided on the carrier gas introduction side from the introduction path 65 to a raw material container (not shown).
  • the introduction path 65 and the introduction side connection line 66 are communicated by an introduction side communication part 70 formed inside the block body 61.
  • the introduction side communication part 70 is formed in a substantially conical (substantially mortar) shape and has a space inside.
  • the introduction path 65 is a slope side of the introduction side communication part 70 and the introduction side connection line 66 is an introduction side communication. It is formed on the bottom side of the portion 70.
  • a sheet portion 75 is provided on the side of the introduction side diaphragm valve 62 facing the pressure sheet member 35, and the pressure sheet member 35 is provided so as to contact and seal against the sheet portion 75.
  • the introduction path 65 and the introduction side connection line 66 are provided so as to be able to communicate with each other or be blocked by the operation of the introduction side diaphragm valve 62.
  • the discharge path 67 is provided as a supply flow path for the raw material fluid to the semiconductor manufacturing apparatus, and the discharge side connection line 68 is provided on the supply side from the raw material container to the discharge path 67.
  • the discharge path 67 and the discharge side connection line 68 are communicated by a discharge side communication portion 71 formed inside the block body 61.
  • the discharge side communication portion 71 has a conical space, the discharge path 67 is formed on the slope side of the discharge side communication portion 71, and the discharge side connection line 68 is formed on the bottom surface side of the discharge side communication portion 71. Is done.
  • a sheet portion 76 is provided on the opposite side of the discharge side diaphragm valve 63 to the pressing sheet member 35, and the pressing sheet member 35 is provided so as to be able to contact and seal against the sheet portion 76.
  • the discharge path 67 and the discharge side connection line 68 are provided so as to be able to communicate or be blocked by the operation of the discharge side diaphragm valve 63.
  • a purge side communication portion 72 is provided inside the block body 61, and the purge side communication portion 72 has a conical space, and a discharge side is provided on the bottom side of the purge side communication portion 72.
  • a communication channel 74 that communicates with the communication unit 71 is formed, and on the outer peripheral side of the communication channel 74, a sheet portion 77 that can contact and seal the pressing sheet member 35 of the purge diaphragm valve 64 is formed as described above.
  • a connection flow path 73 that connects the purge communication portion 72 and the introduction side communication portion 70 is formed.
  • the connection flow path 73 is bent in a substantially L shape, but may be formed in an arbitrary shape, and is preferably provided in a shape in which fluid does not easily stay.
  • the introduction path 65 and the connection flow path 73 of the block valve main body 60 are always in communication with each other via the introduction side communication portion 70, while the discharge path 67 and the communication flow path 74 are in communication with the discharge side. It is always in a communicating state via the unit 71.
  • the introduction-side diaphragm valve 62, the discharge-side diaphragm valve 63, and the purge diaphragm valve 64 are provided in the same structure as the first diaphragm valve 12 (second diaphragm valve 13) described above, and include the casing 30, the diaphragm 32, and the operating mechanism 33.
  • the pressure sheet member 35 is provided with valve ports 80, 81, 82 having a minimum port portion at a position opposite to the pressure sheet member 35.
  • These diaphragm valves 62, 63, 64 are respectively connected to the seat portions 75, 76, 77 of the valve openings 80, 81, 82 when the diaphragm 32 is operated by the operating mechanism 33. The valve opens and closes, and the flow path in the block body 61 can be switched.
  • the introduction side diaphragm valve 62 is used to supply or stop the inert gas to the raw material container, and the discharge side diaphragm valve 63 supplies or stops the raw material fluid in the raw material container to the process chamber.
  • the purge diaphragm valve 64 supplies or stops an inert gas for purging the flow path before removing the joints of the introduction path 65 and the discharge path 67 when the raw material container is replaced. Used for.
  • FIG. 7 shows a process step by the block valve main body 60, that is, a state when the raw material fluid in the raw material container is supplied to the secondary side
  • FIG. 8A shows the vicinity of the introduction path 65 in FIG.
  • FIG. 8B is a schematic diagram showing the vicinity of the discharge path 67 in FIG.
  • the introduction-side diaphragm valve 62 and the discharge-side diaphragm valve 63 are set in the valve open state, and the purge diaphragm valve 64 is set in the valve closed state.
  • the inert gas passes through the introduction side communication portion 70 inside the introduction side diaphragm valve 62 from the introduction path 65 as shown by an arrow in FIG. Then, it is fed from the introduction side connection line 66 to the raw material container.
  • the raw material fluid in the raw material container is pumped from the discharge side connection line 68 by an inert gas as shown by an arrow in FIG. 8B, passes through the discharge side communication portion 71 inside the discharge side diaphragm valve 63, and is discharged. It is fed into a secondary process chamber (not shown) via a path 67.
  • the on / off switching at the time of supplying the raw material fluid is performed by opening / closing the discharge-side diaphragm valve 63.
  • FIG. 9 shows a purge process by the block valve main body 60, that is, a state in which the internal stagnant gas is discharged to the outside.
  • FIG. 10A is a schematic diagram in the vicinity of the introduction path 65 in FIG. 9, and FIG. 10B is a schematic diagram in the vicinity of the sheet portion 75 in FIG. 10A, which is shown in FIG.
  • the introduction path 65 and the connection flow path 73 in FIG. 10A are actually arranged at an angle of 90 °.
  • 11A is a schematic view near the discharge path 67 in FIG. 9, and FIG. 11B is a schematic view near the sheet portion 76 in FIG. 11A, which is shown in FIG. 11B.
  • the communication flow path 74 and the discharge path 67 in FIG. 11A are actually arranged at an angle of 90 °.
  • the introduction-side diaphragm valve 62 and the discharge-side diaphragm valve 63 are set to the valve closed state, and the purge diaphragm valve 64 is set to the valve open state.
  • the inert gas is introduced into the introduction path 65, the inert gas is introduced from the introduction path 65 into the introduction side diaphragm valve 62 as shown by the arrows in FIGS. 10 (a) and 10 (b). It passes through the communication part 70, passes through the connection flow path 73, and is sent to the purge side communication part 72 of the purge diaphragm valve 64.
  • the inert gas passes through the communication flow path 74 and passes through the discharge path 67 as shown in FIGS. Exhausted to the outside. In this way, the residual gas remaining inside the block valve main body 60 can be purged with the inert gas.
  • the diaphragm valve introduction path 65 and the connection flow path 73, and the communication flow path 74 and the discharge path 67 are provided at an angle of 90 °, respectively. It is also possible to provide a path and a path at an arbitrary angle. For example, they are provided in parallel, and the fluid from the inlet side discharges from the outlet side after rotating around the valve body in a tornado shape and then flowing from the outlet side. You may make it purge by the system called a purge. In this case, various conditions such as the arrangement of the inlet-side flow path and the outlet-side flow path, the direction of fluid flow, the fluid pressure, the flow rate / fluid characteristics, etc. are set as appropriate, and the fluid vortexes along the conical communication part. By making it flow like a roll, a highly efficient purge becomes possible.
  • the block valve main body 60 is provided with a gas introduction-side flow path with respect to one block body 61 by an introduction path 65, an introduction-side connection line 66, and an introduction-side communication portion 70, and a discharge path 67, a discharge-side connection line 68, By providing a discharge-side flow path by the discharge-side communication part 71 and connecting them by the connection flow path 73, the communication flow path 74, and the purge-side communication part 72, the volume of the space through which the fluid flows is reduced to the limit.
  • the dead volume is suppressed, and the operation of the introduction side diaphragm valve 62, the discharge side diaphragm valve 63, and the purge diaphragm valve 64 connected to the block body 61 reliably prevents the liquid material from staying in the valve, and is caused by the carrier gas. Concentration change is suppressed when supplying the raw material fluid, and the purge process time can be greatly shortened by improving the gas replacement characteristics (purge performance) during the purge process. . In this case, the impact purge with the carrier gas effective by the vacuum / cycle purge can be achieved without modifying the line.
  • the introduction path 65, the introduction side connection line 66, the discharge path 67, the discharge side connection line 68, the introduction side diaphragm valve 62, the discharge side diaphragm valve 63, and the purge diaphragm valve 64 are provided in one block body 61.
  • the entire block valve main body 60 is unitized to facilitate handling at the time of attachment and detachment, etc., and it is possible to attach to existing facilities by reducing the size.
  • the introduction path 65 and the discharge path 67 can be easily attached to and detached from the pipe line, replacement of the raw material container is facilitated.
  • the valve chambers that is, the side surfaces of the introduction side communication portion 70, the discharge side communication portion 71, and the purge side communication portion 72 are provided in a slanted shape so that processing is easy.
  • the space (volume) can be kept as small as possible.
  • the side surfaces of the introduction side communication portion 70, the discharge side communication portion 71, and the purge side communication portion 72 are provided in a slope shape, so that the gas contact surface area in the valve chamber can be reduced. The characteristics can also be improved.
  • the liquid material flows through the introduction side communication portion 70, the discharge side communication portion 71, and the purge side communication portion 72, thereby causing the valve chamber to flow. It becomes difficult to get dirty.
  • the introduction path 65, the introduction side connection line 66, the discharge path 67, and the discharge side connection line 68 are linearly arranged in the connection direction with the pipe line with respect to the block body 61, and are arranged on one side of the block valve body 60.
  • the purge diaphragm valve 64 in the orthogonal direction with respect to the side diaphragm valve 62 and the discharge side diaphragm valve 63, the whole can be made compact compared to the case where they are provided at the opposed positions, and in a narrow place Can also be installed. Since these diaphragm valves 62, 63, 64 are not inclined with respect to the block body 61, it is easy to process a female screw or the like of the mounted portion of the block body 61.
  • the block valve body 60 is particularly suitable for MOCVD raw material bottles and related equipment, liquid supply bottles for CVD equipment, LDS mother tanks for centralized supply, or bottles for filling plant equipment such as raw material manufacturers. Suitable for use.
  • an introduction-side manual diaphragm valve and a discharge-side manual diaphragm valve (not shown) are provided. May be connected to each other.
  • these manual diaphragm valves can be manually operated by operating the handle, and can be locked in the closed position of the handle to prevent erroneous operation.
  • the container when the container is transported, the container can be surely sealed if the inlet side / discharge side manual diaphragm valve is closed in addition to the inlet side / discharge side diaphragm valve.
  • Block valve 11 Block main body 12 1st diaphragm valve 13 2nd diaphragm valve 14 Supply path 15 Supply port part 16 Connection line 18 Main flow path 19 Communication path 21 1st minimum port part 22 2nd minimum port part 23 Joint port part 25 Port port 32 Diaphragm 35 Pressure sheet member 50 Block valve for raw material container 51 Raw material container 55 Tank gate valve 56 Purge gas introduction automatic valve 57 Purge gas out port 58 Purge gas import part ⁇ Inclination angle

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Abstract

内部に液体材料や洗浄液などの滞留部が存在しない構造を有するとともに、パージ処理を短時間で行うことができ、高純度の液体材料の使用に適するブロック弁及び原料容器用ブロックバルブを提供する。ブロック体(１１)の供給経路(１４)に連通するメイン流路(１８)の一方と前記ブロック体(１１)に対して傾斜状態に配設した第１ダイヤフラム弁(１２)の第１極小ポート部(２１)とを結び、かつ前記メイン流路(１８)の他方と第２ダイヤフラム弁(１３)の第２極小ポート部(２２)を結び、前記第２ダイヤフラム弁(１３)のポート口(２５)と供給ポート部(１５)で連通するとともに、前記第１ダイヤフラム弁(１２)の接合ポート部(２３)と垂直方向の接続ライン(１６)とを連通路(１９)で結び、この連通路(１９)は、傾斜状の傾斜流路としたブロック弁(１０)。

Description

ブロック弁と原料容器用ブロック弁
　本発明は、ブロック弁と原料容器用ブロック弁に関し、特に、半導体製造装置に液体材料を供給する原料容器に取り付けて使用する原料容器用ブロック弁に適用され、バルブ内部に液体材料や洗浄液等の残液が滞留しない構造の原料容器用ブロック弁に関する。
　半導体製造工程を含む電子デバイス製造におけるＣＶＤ法等により成膜を行なう場合には、有機金属の前駆体として、例えば、高純度のＴＤＭＡＴ（Ｔｅｔｒａｋｉｓ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）Ｔｉｔａｎｉｕｍ）等の成膜用の液体が用いられる。この液体材料（ＴＤＭＡＴ等）は原料容器に収納されており、原料容器にはガス導入パイプと吐出パイプが接続され、ガス導入パイプからＨｅ、Ｎ２等の不活性なキャリアガスを送り込んで原料容器内部を加圧し、原料容器内に収納されている液体材料を吐出パイプを介して半導体製造装置に供給する場合がある。
　この吐出パイプの途中には、例えば、半導体製造装置への液体材料の供給を制御する仕切弁が設けられており、また、この仕切弁の２次側（半導体製造装置側）では吐出パイプや半導体製造装置への供給ラインにパージガスを導入するパージパイプを分岐させている。吐出パイプから分岐したパージパイプの途中には、通常は閉止され、パージ処理時にはパージガスを導入するために解放されるパージバルブを設けている。また、これら吐出パイプ、ガス導入パイプ及びパージパイプの下流側には、コネクタが取り付けられており、吐出パイプ及びガス導入パイプを原料容器に接続したまま、半導体製造装置への供給ライン等から原料容器を分離することができるようになっている。
　原料容器が空になった場合や、半導体製造装置に別の種類の液体材料を供給する場合には、半導体製造装置から原料容器を取り外すのに先立ってパージ処理を行い、吐出パイプや供給ラインの内部に残留する液体材料の除去を行う。パージ処理の際には、仕切弁を閉めるとともに、パージパイプに設けたパージバルブを開け、パージガスをパージガス供給源からパージパイプに導入する。パージガスはパージパイプから分岐部を経て吐出パイプを含む供給ラインを流れ、半導体製造装置外に排出される。このパージガスの供給により、吐出パイプ及び液相ラインの内部に残留する液体材料を除去することができる。
　しかしながら、このような管路（パイプ）と弁を組み合わせた従来の構成の原料容器用弁では、吐出パイプに設けた仕切弁の上部でパージパイプを分岐させる必要があるため、仕切弁とパージ弁が上下方向に積み重ねられた構成となり、仕切弁とパージ弁との間の管路には液体材料の滞留部（デッドボリューム）が形成される。このため、パージ処理の際には、管路に残留している液体材料の除去は比較的短時間で行うことができるが、このデッドボリュームに残留している液体材料の除去は困難であり、パージ処理に要する時間が長くなる。
　特に、使用する液体材料がＴＤＭＡＴ等の蒸気圧が低い化学物質である場合には、この滞留部に残留している液体材料を完全に除去するためには長時間のパージ処理が必要であり、パージ処理時間に長時間を要することが半導体製造装置の稼働率を下げ、生産性の向上を妨げる大きな要因となっている。
　また、パージ処理が不十分であった場合には、液体材料がデッドボリュームに残留することになる。従って、その後、別の種類の液体材料を収納した原料料容器を半導体製造装置に接続し、その液体材料の供給を開始すると、供給ラインに残存していた液体材料の成分がその液体材料に混じってしまい、高純度又は超高純度の液体材料が要求されているにも係わらず、汚染された液体材料が半導体製造装置に供給されることになる。
　この種の容器用バルブとして提案されている特許文献１には、蒸気圧が低い高純度の液体材料を使用する場合であってもパージ処理を短時間で行えるようにするため、低デッドボリュームで構成された原料容器用バルブマニホールドが知られている。このバルブマニホールドは、二つのダイヤフラム弁のダイヤフラム面を互いに対向させてマニホールドブロックに配設するとともに、これらの弁の弁口を連結する流路、及び外部から各弁のポート口に連通する流路をマニホールドブロック内に設けている。
　このため、従来の原料容器用バルブの様に、管路（パイプ）とバルブを組み合わせて構成することによるデットボリュームがマニホールドブロック内の流路に形成されることがないとともに、マニホールドブロック内に形成された流路の濡れ表面積も最少化することができるので、従来、蒸気圧が低い液体材料について必要とされていたパージング時間よりも大幅に短い時間でパージング処理を完了することができる。
　原料容器の上部に搭載されたこのバルブアッセンブリ内の流路のパージ処理を行う場合には、原料容器に通じる側のバルブを開け、真空源に通じる側のバルブを閉め、両バルブの間を結ぶ流路から分岐した液相ラインを介してパージガス導入源からパージガスを導入し、バルブアッセンブリ内に残留する液体材料を原料容器に押し戻す。その後、原料容器に通じる側のバルブを閉め、真空源に通じる側のバルブを開け、液相ラインを介して再びパージガスを導入し、アッセンブリの流路内のパージ処理を行う。
特許第４１２５６３３号公報
　特許文献１で提案されているバルブマニホールドを構成する水平対向型ブロックダイヤフラムバルブアッセンブリは、バルブアッセンブリ間の流路を最短化するため、二つのダイヤフラムバルブのダイヤフラムを互いに対向させて配置する構造を採用している。このため、原料容器に通じる側のダイヤフラムバルブの原料容器に連通しているポート部の下方には液体材料が滞留する空間が存在し、この滞留部（デッドボリューム）に滞留した液体材料はパージガスにより原料容器に押し戻すことができない。また、真空源に通じる側のバルブのシート部の下方にも液体材料の滞留部が存在し、パージ処理の際に半導体製造装置内を含む液相ラインに液体材料の残液があると逆流してこの滞留部に侵入するが、この滞留部はパージガスが導入されるメイン流路の下方に存在するため、パージガスにより滞留部に残留する液体材料をバルブ外に押し出すことができない。
　ダイヤフラムバルブ間を連通する流路、及びバルブアッセンブリ間を連結する流路はパージ処理により容易に液体材料を除去することができるが、バルブ内に残留した液体材料は除去が難しく、異ロット材料の混入や、洗浄液の残留により高純度液体材料を汚染する原因となる。また、原料容器を半導体製造装置から取り外した後には、弁内に残留する液体材料が大気暴露されることによって酸化反応を起こしてして弁の故障の原因となり、バルブの交換が必要となる場合がある。
　本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、内部に液体材料や洗浄液などの滞留部が存在しない構造を有するとともに、パージ処理を短時間で行うことができ、高純度の液体材料の使用に適するブロック弁及び原料容器用ブロックバルブを提供することにある。
　上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ブロック体の供給経路に連通するメイン流路の一方と前記ブロック体に対して傾斜状態に配設した第１ダイヤフラム弁の第１極小ポート部とを結び、かつ前記メイン流路の他方と第２ダイヤフラム弁の第２極小ポート部を結び、前記第２ダイヤフラム弁のポート口と供給ポート部で連通するとともに、前記第１ダイヤフラム弁の接合ポート部と垂直方向の接続ラインとを連通路で結び、この連通路は、傾斜状の傾斜流路としたブロック弁である。
　請求項２に係る発明は、前記供給ポート部は、前記第２ダイヤフラム弁のシート部より下方位置で前記ブロック体の最下部に配設したブロック弁である。
　請求項３に係る発明は、ブロック体の供給流路であるパージガスアウトポートに連通するメイン流路の一方と前記ブロック体に対して傾斜状態に配設した第１ダイヤフラム弁であるタンク仕切弁の極小ポート部とを結び、かつ前記メイン流路の他方に、第２ダイヤフラム弁であるパージガス導入自動弁の極小ポート部とを結び、前記パージガス導入自動弁のポート口とパージガス供給ポート部であるパージガスインポート部とで連通するとともに、前記タンク仕切弁の接合ポート部と垂直方向の接続ラインである原料容器の液相流路とを連通路で結び、この連通路は、傾斜状態の傾斜流路とした原料容器用ブロック弁である。
　請求項４に係る発明は、前記パージガスインポート部は、前記パージガス導入自動弁のシート部より下方位置で前記ブロック体の最下部に配設した原料容器用ブロック弁である。
　請求項５に係る発明は、第１及び第２ダイヤフラム弁のケーシング内に設けたダイヤフラムを作動する作動機構を設け、かつ前記ダイヤフラムに吊下げタイプの押圧シート部材を設け、この押圧シート部材に対向する前記極小ポート部の弁口に前記押圧シート部材とシール接触するシート部を設け、前記極小ポート部の弁口と前記メイン流路を連通する流路の容積を極小としたブロック弁と原料容器用ブロック弁である。
　請求項６に係る発明は、前記ブロック体にヒータ機能を配設し、このヒータの加熱によって流路壁面を濡らす材料や大気暴露によって付着した酸化源を除去するようにしたブロック弁と原料容器用ブロック弁である。
　請求項１に係る発明によると、第１ダイヤフラム弁を傾斜状態で配設することにより、この弁のシール部よりも低い位置に接合ポート部を設けることができ、この接合ポート部と垂直方向の接続ラインとを傾斜状態の傾斜流路とした連通路で結ぶことにより、第１ダイヤフラム弁の閉弁時に第１ダイヤフラム弁内の液体を接合ポート部、連通路を介して接続ラインに流すことができるので、液体が第１ダイヤフラム弁内に残留することがない。
　また、第２ダイヤフラム弁のポート口と供給ポート部とが連通しているので、供給ポート部から第２ダイヤフラム弁を介し、ブロック体のメイン流路及び供給流路に流体を導入し、流路内の存在する液体をブロック弁外に押し出して除去することができる。
　このため、別種液体の混入や、洗浄液の残留により高純度液体材料を汚染する原因となることがなく、また、弁内に残留する液体が大気暴露されることによって酸化反応を起こし、弁の故障の原因となることがない。
　さらに、ブロック体のメイン流路の両端に二つのダイヤフラム弁を各弁の極小ポートを介して接合しているため、メイン流路の容積を最小化し、第１ダイヤフラム弁の閉弁時にメイン流路に残留する液体の容量を最少にすることができるので、パージ処理時間を短縮することができる。
　請求項２に係る発明によると、供給ポート部はブロック体の最下部に配設され、第２ダイヤフラム弁のシート部より下方位置にあるポート口に連接されているため、供給ポート部より導入された流体は第２ダイヤフラム弁の最下方位置からバルブ内に導入されるので、第２ダイヤフラム弁内に存在する液体は供給ポート部より導入された流体により第２極小ポートを介してメイン流路へ押し出され、第２ダイヤフラム弁内に液体が残留することがない。
　請求項３に係る発明によると、タンク仕切弁を傾斜状態で配設し、シール部よりも低い位置に接合ポート部を設け、この接合ポート部と原料容器の液相流路とを傾斜状態の傾斜流路とした連通路で結ぶことにより、タンク仕切弁の閉弁時にタンク仕切弁内に存在する液体材料を接合ポート部、連通路を介して原料容器に戻すことができるので、液体材料がタンク仕切弁内に残留することがない。
　また、パージガス導入自動弁のポート口とパージガス供給ポート部であるパージガスインポート部とが連通しているので、パージガスインポート部からパージガス導入自動弁を介してブロック体のメイン流路及び供給流路にパージガスを導入し、これらの流路内に存在する液体材料をパージガスアウトポートを介してブロック体外に押し出して除去することができる。
　このため、異ロット材料が混入したり、洗浄液が残留したりすることにより高純度液体材料を汚染することがなく、また、弁内に残留する液体材料が大気暴露されることによって酸化反応を起こし、弁の故障の原因となることがない。
　さらに、ブロック体のメイン流路の一方にタンク仕切弁を、他方にパージガス導入自動弁を各弁の各極小ポートにより接合しているため、メイン流路の容積を最小化し、タンク仕切弁の閉弁時にメイン流路に残留する液体材料の容量を最少化することができるので、この残留する液体材料をパージガスにより容易にブロック体外に押し出すことができる。また、メイン流路の容積を最小化したことにより、流路壁面の濡れ面積も最少になるので、流路壁面を濡らす液体材料を除去する時間を短縮することができる。
　請求項４に係る発明によると、パージガスインポート部はブロック体の最下部に配設され、パージガス導入自動弁のシート部より下方位置にあるポート口に連接されているため、パージガスインポート部より導入されたパージガスはパージガス導入自動弁の最下方位置から弁内に導入され、弁内に存在する液体材料はパージガスにより押し上げられて第２極小ポートよりメイン流路へ押し出され、パージガスアウトポートを介してブロック体外に押し出されるので、液体材料がパージガス導入自動弁内に残留することがない。
　請求項５に係る発明によると、ダイヤフラムに吊下げタイプの押圧シート部材を設け、この押圧シート部材に対向する極小ポート部の弁口に前記押圧シート部材とシール接触するシート部を設けたため、弁口側に弁座シート収容部位を設ける必要がないので、弁口とメイン流路を連通する流路である極小ポート部の容積を極小とすることができ、このため、閉弁時にメイン流路に残留する流体の容量が最少となるので、パージ処理時間を短縮することができる
　請求項６に係る発明によると、液体材料の粘度が高い場合には、ヒータで加熱することにより液体材料の粘度を低下させて流動性を増加させ、ブロック弁内の流路を流れ易くすることができる。また、ブロック体をヒータで加熱することにより、流路壁面を濡らしている液体材料や、大気暴露によってバルブに付着した酸化源（水分等）の蒸発を促進させて除去することができる。
（ａ）は本発明におけるブロック弁及び原料容器用ブロック弁の一実施形態を示した正面図である。（ｂ）はその右側面図である。 図１（ａ）の部分断面図である。 図１（ａ）の拡大Ａ－Ａ断面図である。 図１（ａ）の一部拡大断面図である。 本発明における原料容器用ブロック弁の一実施形態を示す正面図である。 本発明におけるブロック弁の他の実施形態を示す模式図である。 プロセス工程時の図６のブロック弁を示す模式図である。 （ａ）は図７における導入経路付近を示す模式図である。（ｂ）は図７における吐出経路付近を示す模式図である。 パージ工程時の図６のブロック弁を示す模式図である。 （ａ）は図９における導入経路付近を示す模式図である。（ｂ）は（ａ）のシート部付近を示す模式図である。 （ａ）は図９における吐出経路付近を示す模式図である。（ｂ）は（ａ）のシート部付近を示す模式図である。
　以下に、本発明におけるブロック弁及び原料容器用ブロック弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明におけるブロック弁の一実施形態を示しており、図２においてはこのブロック弁の部分断面図を、図３においてはこのブロック弁の断面図を示している。また、図４においては、このブロック弁の一部拡大断面図を示している。
　図１において、ブロック弁１０は、ブロック体１１、このブロック体１１に対して傾斜角θを有して傾斜状態に配設された第１ダイヤフラム弁１２、このブロック体１１に対して水平状態に配設された第２ダイヤフラム弁１３、供給経路１４、供給ポート部１５、接続ライン１６を備えている。
　ブロック体１０は、例えばステンレス合金材で製作され、図２に示すように、ブロック体１１内部には供給経路１４の流路１４ａ、メイン流路１８、連通路１９、連通路２０、供給ポート部１５の流路１５ａが形成されている。
　供給経路１４の流路１４ａは、図３に示すように、ブロック体１１の上部から垂直下向きに形成され、流路１４ａの下端部がメイン流路１８に連通している。メイン流路１８は供給経路１４の下端部と連通した状態で形成され、その一方の端部は第１ダイヤフラム弁１２の第１極小ポート部２１に接合され、他方の端部は第２ダイヤフラム弁１３の第２極小ポート部２２に接合されている。
　連通路１９は傾斜を有する傾斜流路として形成され、第１ダイヤフラム弁１２の接合ポート部２３と垂直方向の接続ライン１６を接合して連通させている。また、連通路２０は、第２ダイヤフラム弁１３の接合ポート部２５と供給ポート部１５の流路１５ａを接合して連通させている。
　供給ポート部１５は、図３に示すように、ブロック体１１の最下部に配設され、流路１５ａは水平方向に形成されている。
　この様に、ブロック体１１内部に流路を穿孔して設けているので、流路を最短で形成することができるとともに、管路を接続する継手部を省略し、流路内側に流体が残留しにくい構成としている。また、ブロック体１１の内部には、メイン流路１８と直交する方向にヒータ取付用の穴１１ａが形成されている。
　第１ダイヤフラム弁１２は、ブロック体１１に対して傾斜角θを有する傾斜状態で配設されているため、第１ダイヤフラム弁１２の接合ポート部２３を第１極小ポート部２１の下方であり、かつ、第１ダイヤフラム弁１２内の最下方位置に設けること可能になっている。接合ポート部２３を第１ダイヤフラム弁１２内の最下方位置に形成するためには、この傾斜角θを４５度程度に設定することが好ましい。
　第１ダイヤフラム弁１２の接合ポート部２３を第１極小ポート部２１の下方であり、かつ、第１ダイヤフラム弁１２内の最下方位置に設け、接合ポート部２３と垂直方向の接続ライン１６と傾斜を有する連通路１９により連接しているため、第１ダイヤフラム弁１２内に存在する液体は、接合ポート部２３から連通路１９を経由して接続ライン１６へと容易に流出する。
　第２ダイヤフラム弁１３は、ブロック体１１に対して水平状態で配設されているため、第２ダイヤフラム弁１３のポート口２５を第２ダイヤフラム弁１３のシート部２７よりも下方位置に配することが可能になっている。
　第２ダイヤフラム弁１３のポート口２５を第２ダイヤフラム弁１３のシート部２７よりも下方位置に設けているため、供給ポート部１５から流路２０を介してポート口２５から第２ダイヤフラム弁１３内に供給される流体（パージガス）は第２ダイヤフラム弁１３内に最下方位置から供給することが可能となる。
　図４においては、図２に示したブロック弁１０のブロック体１１部分の拡大断面図を示している。
　第１ダイヤフラム弁１２及び第２ダイヤフラム弁１３のケーシング３０、３１内には、ダイヤフラム３２、３２を作動する作動機構３３、３３が設けられている。また、第１ダイヤフラム弁１２及び第２ダイヤフラム弁１３のダイヤフラム３２、３２には、吊下げタイプの押圧シート部材３５、３５が設けられている。また、この押圧シート部材３５、３５に対向する極小ポート部２１、２２の弁口３６、３７の周囲には、押圧シート部材３５、３５とシール接触するシート部２６、２７が設けられている。
　作動機構３３、３３によりダイヤフラム３２、３２を作動させ、ダイヤフラム３２に吊下げ状態で設けた押圧シート部材３５、３５を弁口３６、３７のシート部２６、２７に離接させることにより、弁の開閉操作が可能になっている。
　第１ダイヤフラム弁１２及び第２ダイヤフラム弁１３では、ダイヤフラム３２に吊下げタイプの押圧シート部材３５を設け、弁口３６、３７の周囲のシート部２６、２７に対して、ダイヤフラム３２に吊下した押圧シート部材３７を接離して弁開閉する構造であるため、シート部２６、２７を平滑に仕上げるのみで、シートを収容するための凹部を設ける必要がない。このため、極小ポート部２１、２２の弁口３６、３７とメイン流路１８とを連結する流路３８、３９を短く、かつ容積を極小とすることができ、流路３８、３９に残留する流体量を最少に抑えることができる。
　シート部材３５は、例えば樹脂材料からなり、その先端側にはシート部２６、２７に当接可能な環状突起部３５ａが形成され、この環状突起部３５ａがシート部２６、２７に押し付けられることで閉弁状態になる。
　ダイヤフラム３２は、例えばステンレス合金材、Ｃｏ－Ｎｉ合金材などの弾性変形可能な金属材料により円盤状に形成されるが、耐久性を高めるためにはステンレス合金材よりもＣｏ－Ｎｉ合金材で製作することが好ましい。
　次に、本発明における原料容器用ブロック弁について説明する。図５においては、本発明における原料容器用ブロック弁の一実施形態を示している。なお、原料容器用ブロック弁の構成で前述のブロック弁の構成と共通する部分については、同一の符号を使用し、説明を省略する。
　図５において、原料容器用ブロック弁５０は、接続ライン１６を介して原料容器５１の吐出パイプ（液相流路）５２の先端に取り付けられており、図示しないガス導入ラインから原料容器５１内に導入されるＨｅ、Ｎ２等の不活性なキャリアガスの圧力により、原料容器５１から送り出されてくる液体材料の流量を制御する。
　図１において、原料容器用ブロック弁５０は、このブロック体１１に対して傾斜角θを有して傾斜状態に配設されたダイヤフラム弁であるタンク仕切弁５５、このブロック体１１に対して水平状態に配設されたダイヤフラム弁であるパージガス導入自動弁５６、パージガスアウトポート５７、パージガスインポート部５８、接続ライン１６を備えている。本実施例においては、タンク仕切弁５５には手動式を使用したが、自動式のダイヤフラム弁であっても構わない。また、パージガス導入自動弁５６には自動式を使用したが、手動式のダイヤフラム弁であっても構わない。
　また、パージガスインポート部５８は、図３に示すように、ブロック体１１の最下部に配設され、流路５８ａは水平方向に形成されている。この他の原料容器用ブロック弁５０の構成はブロック弁１０と同一であるので説明を省略する。
　タンク仕切弁５５を開閉操作することにより、原料容器５１から液相流路５２、接続ライン１６、連通路１９、第１極小ポート部２１、流路３８、メイン流路１８、供給経路１４を経由して図示しない半導体製造装置の液相流路に供給する液体材料の流量を制御することができる。
　パージガス導入自動弁５６を操作することにより、パージガスインポート部５８、連通路２０、ポート口２５、第２極小ポート部２２、流路３９、メイン流路１８、供給経路１４を経由して図示しない半導体製造装置の液相流路に供給するパージガスを制御することができる。
　次いで、本発明におけるブロック弁の作用について、原料容器用ブロック弁として使用した場合を例として説明する。
　原料容器５１内に収納された液体材料は、Ｈｅ、Ｎ２等の不活性なキャリアガスの圧力により液相流路（吐出パイプ）５２を介して原料容器用ブロック弁５０に供給される。タンク仕切弁５５を開状態にするとともにパージガス導入自動弁５６を閉状態にすると、液体材料は、図４において白抜きの矢印で示すように、原料容器用ブロック弁５０の接続ライン１６、連通路１９、第１極小ポート部２１、流路３８、メイン流路１８、供給経路１４を経由して図示しない半導体製造装置の液相流路に供給される。この時、タンク仕切弁５５の開度を調整することにより、半導体製造装置への液体材料の供給流量を調整することができる。
　液体材料の供給に伴って原料容器用ブロック弁５０の供給経路１４の壁面や、半導体製造装置の液相流路の壁面に液体材料が個体となって付着した場合や、原料容器５１を交換する場合には、パージ処理が必要となる。パージ処理を行う際には、原料容器５１へのキャリアガスの供給を停止するとともに、タンク仕切弁５５を閉状態にする。キャリアガスの供給を停止すると液体材料を半導体製造装置へ供給する圧力が消滅するため、原料容器用ブロック弁５０の供給経路１４や半導体製造装置の液相流路に液体材料が残留していた場合には、残留している液体材料が供給経路１４、メイン流路１８、流路３８、第１極小ポート部２１を介して逆流し、タンク仕切弁５５内に流れ込む。
　第１極小ポート部２１からタンク仕切弁５５内に流れ込んだ液体材料は、第１極小ポート部２１よりも下方となるタンク仕切弁５５内で最も低い位置に接合ポート部２３が設けられており、この接合ポート部２３が下向き傾斜を有する連通路１９により接続ライン１６と連通し、この接続ライン１６が原料容器５１の液相流路５２に接続されているため、接合ポート部２３、連通路１９、接続ライン１６、液相流路５２を経由して原料容器５１に自然に（自動的に）流れ戻る。このため、タンク仕切弁５５内に液体材料が残留することがない。
　タンク仕切弁５５を閉状態にしたのち、パージガス導入自動弁５６を開状態としてパージガスを原料容器用ブロック弁５０内に導入し、パージ処理を実施する。パージガスは、図４において黒矢印で示すように、パージインポート部５８、流路２０、ポート口２５、第２極小ポート部２２、流路３９、メイン流路１８、パージアウトポート５７を経由して図示しない半導体製造装置の液相流路に供給され、パージ処理を行う。
　前述したように、キャリアガスの供給を停止すると同時に、原料容器用ブロック弁５０の供給経路１４や半導体製造装置の液相流路に残留していた液体材料は、タンク仕切弁５５を介して原料容器５１に自動的に流れ戻るが、タンク仕切弁５５とパージガス導入自動弁５６の操作タイミングによっては、液体材料が原料容器５１に流れ戻る前にパージガス導入自動弁５６が開状態となり、液体材料がパージガス導入自動弁５６内に流れ込み、シート部２７よりも下方となる部分に残留することも生じ得る。
　原料容器用ブロック弁５０に供給されるパージガスは、パージガスインポート部５８、連通路２０、ポート口２５を経由してパージガス導入自動弁５６内に導入されるが、ポート口２５は第２極小ポート部２２よりも下方となるパージガス導入自動弁５６内で最も低い位置に設けられているので、ポート口２５からパージガス導入自動弁５６内に導入されたパージガスは、パージガス導入自動弁５６内に残留している液体材料をその底部から押し上げ、第２極小ポート部２２からパージガス導入自動弁５６外のメイン流路１８へと押出すことができる。このため、パージガス導入自動弁５６内に液体材料が残留することがない。
　また、メイン流路１８は、極小容積の流路３８、３９によりタンク仕切弁５５の第１極小ポート部２１、パージガス導入自動弁５６の第１極小ポート部２２と接続されているため、メイン流路１８、流路３８、流路３９を合わせた容積は非常に小さい。このため、タンク仕切弁５５とパージガス導入自動弁５６の操作タイミングの不良により液体材料がこれらの流路内に残留した場合であっても残留量は少量であり、パージガス導入自動弁５６を介して導入されるパージガスの圧力により、容易にパージガスアウトポート５７を介して原料容器用ブロック弁５０の外部に押し出すことができる。
　また、メイン流路１８、流路３８、流路３９を合わせた容積が非常に小さいだけでなく、これら流路内側の液体材料により濡らされる流路壁面の面積も小さい。このため、これら流路内に液体材料が残留していない場合には、より短時間でこれら流路壁面を濡らしている液体材料を除去することができる。
　以上説明した様に、本発明におけるブロック弁と原料容器用ブロック弁は、ダイヤフラム弁内の最も低い位置から弁外に液体が自動的に流出することができる構成とし、弁内に液体が残留しないようにするとともに、ダイヤフラム弁内の最も低い位置からパージガスを弁内に導入する構成とし、弁内に残留している液体を弁外に押し出して弁内に液体が残留しないようにしている。このように、弁内に液体が残留することがないので、パージ処理を確実に行うことができるとともに、パージ処理時間を大幅に短縮することができる。また、弁内に液体が残留することがないので、半導体製造装置から原料容器を取り外した後に弁内に残留する液体が大気暴露されることによって酸化反応を起こし、弁の故障の原因となることがない。
　また、ダイヤフラムに吊下げタイプの押圧シート部材を設けたことにより、弁口側にシートを収容するための凹部を設けることを不要とし、ダイヤフラム弁の極小ポート部とメイン流路とを連結する流路を短くし、容積を極小としているため、これらの流路に残留する液体をパージガスにより容易にブロック弁外に押し出すことができるとともに、これらの流路壁面を濡らす液体を短時間でパージ処理することができる。
　これに加え、液体材料の粘性が高く、液体材料が原料容器５１に戻り難い場合には、ヒータ取付穴１１ａに配したヒータによりブロック体１１を加熱することにより、液体材料の粘度を低下させて流動性を高め、液体材料が原料容器５１に戻り易くすることができる。また、ブロック体をヒータで加熱することにより、流路壁面を濡らしている液体材料の蒸発を促進させたり、半導体製造装置から原料容器５１を取り外した後の大気暴露によってブロック体内部の流路や弁内に付着する酸化源（水分等）を蒸発させて除去したりすることができる。
　以上は、制御流体が液体である場合の本発明におけるブロック弁と原料容器用ブロック弁の作用、効果を説明したが、本発明におけるブロック弁と原料容器用ブロック弁は、例えばバブリングタイプの原料容器の様に、制御流体が気体であっても使用することができるのは勿論である。制御流体が気体であっても、ダイヤフラム弁内の最も低い位置から弁内に導入されるパージガスは、弁内に残留する気体を効果的に弁外に排出することができる。また、ダイヤフラムに吊下げタイプの押圧シート部材を設け、弁口側に極小の流路を設けるだけでメイン流路に連結することができるダイヤフラム弁は、ブロック体内部に形成される流路長の短縮に貢献し、流路内に残留する気体をパージ処理する時間を短縮することができる。
　本発明におけるブロック弁及び原料容器用ブロック弁は、従来の容器用バルブよりも少ない部品でコンパクトに構成することができるとともに、短時間でパージ処理を実施して半導体製造装置等に供給される液体材料の純度を保つことができるので、その利用価値は非常に大きいものがある。
　図６においては、本発明におけるブロック弁の他の実施形態を示している。なお、この実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
　図において、この実施形態のブロック弁本体６０は、ブロック体６１、ガス導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３、パージ用ダイヤフラム弁６４、導入経路６５、導入側接続ライン６６、吐出経路６７、吐出側接続ライン６８を備えている。
　ブロック体６１には、導入経路６５、導入側接続ライン６６、吐出経路６７、吐出側接続ライン６８が一体又は別体に設けられ、これらの経路６５、６７や接続ライン６６、６８を介して導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３、パージ用ダイヤフラム弁６４が接続可能に設けられる。ブロック弁本体６０の内部には、これらを接続するための導入側連通部７０、吐出側連通部７１、パージ側連通部７２、接続流路７３、連通流路７４が形成される。
　導入経路６５は、不活性ガス等のキャリアガス導入用として設けられ、導入側接続ライン６６は、導入経路６５から図示しない原料容器へのキャリアガス導入側に設けられる。これら導入経路６５、導入側接続ライン６６は、ブロック体６１の内部に形成される導入側連通部７０により連通される。
　導入側連通部７０は、略円錐（略すり鉢）状に形成されて内部に空間を有し、導入経路６５は、この導入側連通部７０の斜面側、導入側接続ライン６６は、導入側連通部７０の底面側に形成される。導入側連通部７０において、導入側ダイヤフラム弁６２の押圧シート部材３５との対向側にはシート部７５が設けられ、このシート部７５に対して押圧シート部材３５が当接シール可能に設けられ、これにより、導入側ダイヤフラム弁６２の動作によって、導入経路６５と導入側接続ライン６６とが連通、或は遮断可能に設けられている。
　一方、吐出経路６７は、半導体製造装置への原料流体の供給流路として設けられ、吐出側接続ライン６８は、原料容器から吐出経路６７への供給側に設けられる。これら吐出経路６７、吐出側接続ライン６８は、ブロック体６１の内部に形成される吐出側連通部７１により連通される。吐出側連通部７１は、円錐状に形成された空間を有し、吐出経路６７は、この吐出側連通部７１の斜面側、吐出側接続ライン６８は、吐出側連通部７１の底面側に形成される。吐出側連通部７１において、吐出側ダイヤフラム弁６３の押圧シート部材３５との対向側にはシート部７６が設けられ、このシート部７６に対して押圧シート部材３５が当接シール可能に設けられ、これにより、吐出側ダイヤフラム弁６３の動作によって、吐出経路６７と吐出側接続ライン６８とが連通、或は遮断可能に設けられている。
　さらに、ブロック体６１の内部にはパージ側連通部７２が設けられ、このパージ側連通部７２は、円錐状に形成された空間を有し、パージ側連通部７２の底面側には、吐出側連通部７１と連通する連通流路７４が形成され、この連通流路７４の外周側には、前記と同様に、パージ用ダイヤフラム弁６４の押圧シート部材３５が当接シール可能なシート部７７が設けられる。パージ側連通部７２の斜面側には、このパージ用連通部７２と導入側連通部７０とを連通する接続流路７３が形成されている。接続流路７３は、本実施形態では略Ｌ字状に屈曲形成されているが、任意の形状に形成されていてもよく、好ましくは流体が滞留しにくい形状に設けられているのがよい。
　上記構成により、ブロック弁本体６０の導入経路６５と接続流路７３とは、導入側連通部７０を介して常に連通状態にあり、一方、吐出経路６７と連通流路７４とは、吐出側連通部７１を介して常に連通状態にある。
　導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３、パージ用ダイヤフラム弁６４は、前述した第１ダイヤフラム弁１２（第２ダイヤフラム弁１３）と同様の構造に設けられ、ケーシング３０、ダイヤフラム３２、作動機構３３、押圧シート部材３５を有し、この押圧シート部材３５の対向位置には、極小ポート部を有する弁口８０、８１、８２が設けられている。これらダイヤフラム弁６２、６３、６４は、それぞれ作動機構３３でダイヤフラム３２を作動させたときに、押圧シート部材３５が弁口８０、８１、８２のシート部７５、７６、７７に離接してそれぞれの弁が開閉動作し、ブロック体６１内の流路を切換え可能になっている。
　このブロック弁本体６０において、導入側ダイヤフラム弁６２は、不活性ガスを原料容器に供給又は停止するために用いられ、吐出側ダイヤフラム弁６３は、原料容器内の原料流体をプロセスチャンバに供給又は停止するために用いられ、パージ用ダイヤフラム弁６４は、原料容器の交換等時において、導入経路６５と吐出経路６７の各継手を外す前に流路をパージするための不活性ガスを供給又は停止するために用いられる。
　続いて、図６のブロック弁本体６０の流路を切換える場合を説明する。
　図７においては、ブロック弁本体６０によるプロセス工程、すなわち原料容器内の原料流体を二次側に供給するときの状態を示しており、図８（ａ）は、図７の導入経路６５付近の模式図、図８（ｂ）は、図７の吐出経路６７付近の模式図を示している。
　この場合、図７、図８において、導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３が弁開状態、パージ用ダイヤフラム弁６４が弁閉状態に設定される。この状態で導入経路６５に不活性ガスが導入されたときには、図８（ａ）の矢印に示すように、不活性ガスが導入経路６５から導入側ダイヤフラム弁６２内部の導入側連通部７０を通過し、導入側接続ライン６６から原料容器へ送り込まれる。
　原料容器内の原料流体は、図８（ｂ）の矢印に示すように、不活性ガスにより吐出側接続ライン６８から圧送され、吐出側ダイヤフラム弁６３内部の吐出側連通部７１を通過し、吐出経路６７を介して図示しない二次側のプロセスチャンバ内に送り込まれる。この場合、原料流体の供給時のオンとオフの切替えは、吐出側ダイヤフラム弁６３の開閉操作によりおこなわれる。
　一方、図９においては、ブロック弁本体６０によるパージ工程、すなわち内部の滞留ガスを外部に放出するときの状態を示している。図１０（ａ）は、図９の導入経路６５付近の模式図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のシート部７５付近の模式図を示しており、図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）の導入経路６５と接続流路７３とは、実際には９０°の角度に配置されている。図１１（ａ）は、図９の吐出経路６７付近の模式図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のシート部７６付近の模式図を示しており、図１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）の連通流路７４と吐出経路６７とは、実際には９０°の角度に配置されている。
　この場合、図９～図１１において、導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３は弁閉状態、パージ用ダイヤフラム弁６４は弁開状態に設定される。これにより、導入経路６５に不活性ガスを導入したときには、図１０（ａ）、図１０（ｂ）の矢印に示すように、不活性ガスが導入経路６５から導入側ダイヤフラム弁６２内部の導入側連通部７０を通過し、接続流路７３を通過してパージ用ダイヤフラム弁６４のパージ側連通部７２に送り込まれる。
　このとき、吐出側ダイヤフラム弁６３が閉状態になっていることにより、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、不活性ガスが連通流路７４を通過し、吐出経路６７を介して外部に排気される。このようにして、不活性ガスによりブロック弁本体６０内部に残留する滞留ガスをパージできる。
　上記ブロック弁本体６０では、ダイヤフラム弁の導入経路６５と接続流路７３、連通流路７４と吐出経路６７とがそれぞれ９０°の角度に設けられているが、本発明のブロック弁において、これら流路と経路とを任意の角度に設けることもでき、例えば、これらを平行に設け、入口側からの流体が弁体の周囲を竜巻状に回転して流れた後に出口側から吐出する、いわゆるサイクロンパージと呼ばれる方式によりパージするようにしてもよい。この場合、入口側流路、出口側流路の配置や、流体の流れる方向、流体圧力、流量・流体の特性等の各種条件を適宜設定し、流体が円錐状の連通部に沿って渦を巻くように流すようにすることにより、高効率のパージが可能となる。
　ブロック弁本体６０は、一つのブロック体６１に対して、導入経路６５、導入側接続ライン６６、導入側連通部７０によりガス導入側の流路を設け、吐出経路６７、吐出側接続ライン６８、吐出側連通部７１により吐出側の流路を設け、これらを接続流路７３、連通流路７４、パージ側連通部７２により接続していることにより、流体が流れる空間の容積を極限まで小さくしてデッドボリュームを抑え、ブロック体６１に接続した導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３、パージ用ダイヤフラム弁６４の動作により、弁内への液体材料の滞留を確実に阻止し、キャリアガスによる原料流体の供給時には濃度変化を抑制し、かつ、パージ工程時におけるガス置換特性（パージ性能）を向上してパージ処理時間を大幅に短縮できる。この場合、真空／サイクルパージにより効果的なキャリアガスによる衝撃パージを、ラインを改造することなく達成できる。
　上記のように一つのブロック体６１に導入経路６５、導入側接続ライン６６、吐出経路６７、吐出側接続ライン６８、導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３、パージ用ダイヤフラム弁６４を設けていることで、ブロック弁本体６０全体をユニット化して着脱時等の取扱いが容易になり、コンパクト化を図ることで既設設備への取付けも可能になる。この場合、導入経路６５、吐出経路６７を管路に簡単に着脱できることで原料容器の交換も容易となる。
　前述のブロック弁１０と同様に、弁室内、すなわち導入側連通部７０、吐出側連通部７１、パージ側連通部７２の側面を斜面状に設けていることで加工が容易であり、これら弁室内の空間（容積）も極力小さく抑えることができる。
　さらに、これら導入側連通部７０、吐出側連通部７１、パージ側連通部７２の側面を斜面状に設けていることで弁室内の接ガス表面積を小さくでき、いわゆる、ドライダウン特性とも呼ばれる水枯れ特性も向上できる。
　そのため、仮に液体材料や液化しやすい材料が液状になって斜面に付着した場合でも、これら導入側連通部７０、吐出側連通部７１、パージ側連通部７２を液状材料が流れることで弁室内が汚れにくくなる。
　ブロック体６１に対して導入経路６５、導入側接続ライン６６、吐出経路６７、吐出側接続ライン６８を管路との接続方向に直線状に配置し、ブロック弁本体６０の一側面に並べた導入側ダイヤフラム弁６２、吐出側ダイヤフラム弁６３に対してパージ用ダイヤフラム弁６４を直交方向に設けた配置とすることで、これらを対向位置に設ける場合に比較して全体をコンパクト化でき、狭い場所にも設置可能になる。これらダイヤフラム弁６２、６３、６４をブロック体６１に対して傾斜させていないため、ブロック体６１の被取付け部分のめねじ等の加工も容易になる。
　これらのことから、ブロック弁本体６０は、特に、ＭＯＣＶＤ用原料ボトル及びその関連設備、ＣＶＤ装置用液体供給ボトル、集中供給用ＬＤＳマザータンク、或は原料メーカー等の充填工場設備用のボトルなどの用途に適している。
　また、図６のブロック弁本体６０の導入側ダイヤフラム弁６２と導入側接続ライン６６、吐出側ダイヤフラム弁６３と吐出側接続ライン６８の間に、図示しない導入側手動ダイヤフラム弁、吐出側手動ダイヤフラム弁をそれぞれ接続してもよい。その際、これら手動ダイヤフラム弁をハンドル操作により手動可能に設け、ハンドルの閉位置で施錠可能に設けることで誤操作を防止可能となる。
　この場合、容器輸送時等に、導入側・吐出側ダイヤフラム弁に加えて、導入側・吐出側手動ダイヤフラム弁を閉状態にするようにすれば、容器を確実に密封状態にできる。
　１０　ブロック弁
　１１　ブロック本体
　１２　第１ダイヤフラム弁
　１３　第２ダイヤフラム弁
　１４　供給経路
　１５　供給ポート部
　１６　接続ライン
　１８　メイン流路
　１９　連通路
　２１　第１極小ポート部
　２２　第２極小ポート部
　２３　接合ポート部
　２５　ポート口
　３２　ダイヤフラム
　３５　押圧シート部材
　５０　原料容器用ブロック弁
　５１　原料容器
　５５　タンク仕切弁
　５６　パージガス導入自動弁
　５７　パージガスアウトポート
　５８　パージガスインポート部
　θ　傾斜角

Claims (6)

  1. 　ブロック体の供給経路に連通するメイン流路の一方と前記ブロック体に対して傾斜状態に配設した第１ダイヤフラム弁の第１極小ポート部とを結び、かつ前記メイン流路の他方と第２ダイヤフラム弁の第２極小ポート部を結び、前記第２ダイヤフラム弁のポート口と供給ポート部とを連通するとともに、前記第１ダイヤフラム弁の接合ポート部と垂直方向の接続ラインとを連通路で結び、この連通路は、傾斜状の傾斜流路としたことを特徴とするブロック弁。
  2. 　前記供給ポート部は前記ブロック体の最下部に配設し、前記第２ダイヤフラム弁のシート部より下方位置でポート口に連通させた請求項１に記載のブロック弁。
  3. 　ブロック体の供給流路であるパージガスアウトポートに連通するメイン流路の一方と前記ブロック体に対して傾斜状態に配設した第１ダイヤフラム弁であるタンク仕切弁の極小ポート部とを結び、かつ前記メイン流路の他方に、第２ダイヤフラム弁であるパージガス導入自動弁の極小ポート部とを結び、前記パージガス導入自動弁のポート口とパージガス供給ポート部であるパージガスインポート部とで連通するとともに、前記タンク仕切弁の接合ポート部と垂直方向の接続ラインである原料容器の液相流路とを連通路で結び、この連通路は、傾斜状態の傾斜流路としたことを特徴とする原料容器用ブロック弁。
  4. 　前記パージガスインポート部は前記ブロック体の最下部に配設し、前記パージガス導入自動弁のシート部より下方位置でポート口に連通させた請求項３に記載の原料容器用ブロック弁。
  5. 　第１及び第２ダイヤフラム弁のケーシング内に設けたダイヤフラムを作動する作動機構を設け、かつ前記ダイヤフラムに吊下げタイプの押圧シート部材を設け、この押圧シート部材に対向する前記極小ポート部の弁口に前記押圧シート部材とシール接触するシート部を設け、前記極小ポート部の弁口と前記メイン流路を連通する流路の容積を極小とした請求項１乃至４の何れか１項に記載したブロック弁と容器用ブロック弁。
  6. 　前記ブロック体にヒータ機能を配設し、このヒータの加熱によって流路壁面を濡らす材料や大気暴露によって付着した酸化源を除去するようにした請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のブロック弁と容器用ブロック弁。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201045A1 (de) * 2017-01-23 2018-07-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem für ein Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061946U (ja) * 1992-06-09 1994-01-14 株式会社ベンカン ガス高速切換弁
JP2000174005A (ja) * 1998-12-01 2000-06-23 Japan Pionics Co Ltd ヒーター内蔵バルブユニット
JP2007078006A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Fujikin Inc 流体制御装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339111A (en) * 1980-05-13 1982-07-13 Superior Stainless, Inc. Clean in place diaphragm valve
US4558845A (en) * 1982-09-22 1985-12-17 Hunkapiller Michael W Zero dead volume valve
US4898210A (en) * 1988-01-12 1990-02-06 Kabushiki Kaisha Neriki Gas-cylinder valve
DE3811041A1 (de) * 1988-03-31 1989-10-19 Merck Patent Gmbh Entnahmeventilkopf fuer behaelter
US4968003A (en) * 1988-09-26 1990-11-06 Nupro Company Diaphragm valve
US5224513A (en) * 1991-06-04 1993-07-06 Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. Device for introducing reagents into an organometallic vapor phase deposition apparatus
JPH061946A (ja) 1992-06-16 1994-01-11 Yasuhara Chem Kk ポリエステル系ホットメルト接着剤
JPH06117559A (ja) * 1992-10-08 1994-04-26 Hitachi Ltd バルブ構造
JPH0643429U (ja) * 1992-11-12 1994-06-10 株式会社ベンカン 閉弁ロック機構付ダイヤフラム弁
JPH06281026A (ja) * 1993-03-22 1994-10-07 Fujikin:Kk ブロック弁
EP0619450A1 (en) * 1993-04-09 1994-10-12 The Boc Group, Inc. Zero Dead-Leg Gas Cabinet
JP3387630B2 (ja) * 1994-06-16 2003-03-17 株式会社フジキン ブロック弁
US5664759A (en) * 1996-02-21 1997-09-09 Aeroquip Corporation Valved coupling for ultra high purity gas distribution systems
JP3726168B2 (ja) * 1996-05-10 2005-12-14 忠弘 大見 流体制御装置
JP3650859B2 (ja) * 1996-06-25 2005-05-25 忠弘 大見 遮断開放器およびこれを備えた流体制御装置
JPH10300000A (ja) * 1997-02-28 1998-11-13 Benkan Corp 集積化ガス制御装置
US5829472A (en) * 1997-08-04 1998-11-03 Carten Controls Inc. Dual contained purge connection for dual containment valves
JP4235759B2 (ja) * 1997-08-05 2009-03-11 忠弘 大見 流体制御装置
JP4378553B2 (ja) * 1997-10-13 2009-12-09 忠弘 大見 流体制御装置
JP4393677B2 (ja) * 1999-09-14 2010-01-06 株式会社堀場エステック 液体材料気化方法および装置並びに制御バルブ
JP2001263508A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Neriki:Kk ダイヤフラム式バルブ
US6648034B1 (en) 2002-05-23 2003-11-18 Air Products And Chemicals, Inc. Purgeable manifold for low vapor pressure chemicals containers
JP2004183771A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Fujikin Inc 流体制御装置
JP4085012B2 (ja) * 2003-02-13 2008-04-30 忠弘 大見 真空排気系用バルブ
JP2008139022A (ja) * 2005-03-23 2008-06-19 Daicel Chem Ind Ltd ブロックバルブ及びそれを有する擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置
JP5096864B2 (ja) * 2007-10-11 2012-12-12 サーパス工業株式会社 流体機器ユニット構造
JP5785813B2 (ja) * 2011-08-10 2015-09-30 株式会社フジキン 流体制御装置
KR101599344B1 (ko) * 2011-09-30 2016-03-03 가부시키가이샤 후지킨 가스 공급 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061946U (ja) * 1992-06-09 1994-01-14 株式会社ベンカン ガス高速切換弁
JP2000174005A (ja) * 1998-12-01 2000-06-23 Japan Pionics Co Ltd ヒーター内蔵バルブユニット
JP2007078006A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Fujikin Inc 流体制御装置

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